Trasformata di Hough generalizzata per il progetto SETI Massimo Ferri, Giorgio Leone Dip. di Matematica, Univ. di Bologna Jader Monari, Stelio Montebugnoli, Andrea Orlati, Ist. Naz. di Astrofisica, Radiotelescopio “Croce del Nord” Sommario • SETI • Trasformata di Hough • Trasformata generalizzata • Conclusioni 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 2/25 Sommario • SETI • Trasformata di Hough • Trasformata generalizzata • Conclusioni 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 3/25 SETI Schiere E-W, N-S Paraboloide di 32 m. di diametro 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 4/25 SETI Spettrometro “Serendip IV”: Ampiezza di banda: 15 MHz Canali: 25.165.800 L’output è costituito da matrici con colonne in corrispondenza con i canali e righe corrispondenti ai tempi di campionamento. 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 5/25 SETI Come riconoscere un segnale extraterrestre? La “firma” è l’effetto Doppler dovuto alla rotazione e/o rivoluzione del trasmettitore. Nelle matrici di output il segnale d’interesse si presenta come sequenza di tratti di funzione sinusoidale. 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 6/25 SETI Asteroide NEO 1998WT24 a 2 milioni di Km dalla terra, illuminato dall’antenna NASAJPL di Goldstone. Sonda Cassini. 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 7/25 SETI Segnale ignoto captato Il 7 luglio 1998 dal radiotelescopio “Croce del Nord” 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 8/25 Sommario • SETI • Trasformata di Hough • Trasformata generalizzata • Conclusioni 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 9/25 Trasformata di Hough Problema: determinare le rette su cui sono prevalentemente allineati gli elementi dell’immagine. 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 10/25 Trasformata di Hough Soluzione: ogni punto P dell’immagine “vota” dei punti del piano duale di Hough (in cui ogni punto rappresenta una retta del piano immagine): precisamente vota i punti rappresentanti rette che contengono P. I punti del piano duale che hanno ricevuto più voti rappresentano le rette del piano immagine su cui si trovano allineati più punti dell’immagine. 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 11/25 Trasformata di Hough Dal punto di vista pratico è necessario • selezionare i punti del piano di Hough il cui punteggio supera una certa soglia • individuare gli aggregati (cluster) di punti del piano di Hough con alti punteggi. 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 12/25 Trasformata di Hough 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 13/25 Trasformata di Hough 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 14/25 Trasformata di Hough Tr. di Hough con soglia del 40% 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 15/25 Trasformata di Hough 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 16/25 Trasformata di Hough 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 17/25 Sommario • SETI • Trasformata di Hough • Trasformata generalizzata • Conclusioni 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 18/25 Trasformata generalizzata 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 19/25 Trasformata generalizzata 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 20/25 Trasformata generalizzata 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 21/25 Trasformata generalizzata 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 22/25 Trasformata generalizzata 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 23/25 Sommario • SETI • Trasformata di Hough • Trasformata generalizzata • Conclusioni 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 24/25 Conclusioni La trasformata di Hough e la sua generalizzazione allo spazio delle sinusoidi si possono efficacemente affiancare ad altri metodi di rilevamento di segnali extraterrestri. Occorre far fronte a notevoli carichi computazionali. 26/5/2006 SIMAI 2006 - Matematica e Realtà 25/25